本課題研究的目的和意義
本課題研究的內容與方法
1*3.1本深:目釋義1.3.1.1工作研究的概念
作為工業工程(IE)的經典內容,工作研究是以作業系統為對象的工程活動和作業優化技術,即以科學的方法,在一定的生產技術組織條件下,對生產過程中每個操作從時間和方法上進行分析’以達到生產效率最高和成本最低的作業方法[31】。
傳統的工作研究是在大批量生產方式下產生的,在多品種、小批量、短周期、信息化、自動化的現代生產中,工作研究的對象和方法必然發生相應改變••
現代工作研究是在一定的生產技術組織條件下t運用方法研究與作業測定等技術,以工業企業中的生產系統為研究對象^對產品的設計、工藝、作業程序、材料使用、機器設備與工裝夾具的運用及人的作業動作加以分析研究,從而制定最佳工作方法并設定標準時間,用于編制生產工藝標準、作業標準、生產計劃、日程進度、計算產品標準成本與計劃定員、評價生產結果、分配生產獎金、考核生產成果等[32]。
因此,工作研究是在一定的生產技術組織條件下,有效地運用方法研究(methodsstudy)和作業測定(workmeasurement)兩大技術中的一系列科學方法,結合成組技術等先進制造技術,以作業系統乃至生產系統為研究對象,對產品的設計、工藝、作業程序、材料使用、機器設備與工裝夾具的運用及人的作業動作等加以分析研究,從而制定最佳工作方法并設定標準時間,作為相關標準、產能分析、在制品數量控制、薪酬計算、信息化管理等的依據,最終達到生產效率提高和成本降低的工程活動。
1.3.1.2生產系統與生產現場
一般認為生產就是制造產品,是把生產要素(材料與外購件、機器和設施、人員及其士氣、知識與生產技術、工藝及檢驗方法、資金、能禪、環境、生產#劃等)轉變為產品、服務及文化知識,從而增加附加值的過程,可簡化為把生產要素投入生產過程而得到產出物的一個投入——產出系統,即生產系統|3火
現場一般是指作業場所,到生產產品的每個車間、班組、工作地去,見到的就是一個個作業場所,現場是問題的發生地點,是阻礙生產正常進行的地方,因此必須尋找問題發生的原因,并針對性地提出解決方法和措施。生產現場是指從事產品制造或提供生產服務的作業場所,它包括加工、檢查、儲存、運輸、供應、發送等一系列的作業現場和與生產密切相關的輔助場所等P41。現場是各種不確定因素的集合體,是市場、計劃、生產、管理、經營、物資、技術、資金、人員顯示與活動的大舞臺[35]。
1.3.1.3作業系統及測定系統
板式家具生產系統現場工作研究的核心子系統是作業系統及測定系統•
作業系統(Worksystems)是由從事生產及維修或輔助工作的人與機器及其全部活動所組成的,主要包括人、機、物、作業及檢驗方法等*
測定系統(Measurementsystems)是由對系統的某些特性進行定性分析、分類和定量分析的人與儀器及其全部活動所組成的,包括測試儀器、測量技術或方法、測量人員以及被測量的客體或活動【36】。
作業測定就是應用測定系統對作業系統進行定性分析、分類和定量分析的過程。
總之,本文是以板式家具生產系統(尤其是其作業系統)為研究對象,應用工作研究等方法理論進行現場研究,以改進方法、測定工時,為生產管理提供科學依據。
13.2本課題研究的目的
工作研究的基本目的是通過改進作業方法、制定標準時間,提髙生產效率、降低生產成本,為提升企業管理水平提供依據。
本課題的研究目的是:.
研究并形成板式家具生產系統現場工作研究的基本體系。
初步分析板式家具生產工藝流程、成組技術,
探討通過提高質量、取消試裝工序、實現家具待裝的途徑。
通過對板式家具主要工序的主要設備進行作業測定,初步建立其時間標準資料,同時探索作業改善和進一步進行時間研究、制定工時定額的方法,初步提出板式家具工作研究圖紙分析技術。
13*3本課趣研究的意義
進行生產系統現場工作研究對板式家具生產企業具有重大意義。
工作研究是提高生產率、降低成本的一項適用技術
工作研究的顯著特點是用很少的投資使企業的生產率顯著提高。國內外生產實踐表明,工作研究的主要內容是改善操作方法和制定標準時間,它是提高生產系統的生產率、降低生產成本的一項首選技術,
我國家具業目前的現狀是:機械化、自動化程度較低、工人文化素質和技能較低、設計水平和管理水平較低、生產計劃粗略、ERP缺乏合理的時間數據支持、生產效率較低等等。工作研究應首先著眼于家具生產系統的整體優化(流程分析),然后再深入解決局部問題(操作分析),從而達到系統整體優化的目的。
在其它行業,工作研究是一項比較成熟的時間壓縮技術
基于時間的競爭(lime-basedcompetition)要求企業實施快速響應工程,建立快速決策機制,及時捕捉市場動態需求信息,有效利用各種信息資源,快速設計、即時制造、準時交付、快速上市。時間壓縮技術[37]是為實施基于時間的競爭戰略,縮短產品開發周期、生產周期和上市周期的一系列技術的總稱,它涉及知識與技術成果的轉化、并行工程、工作研究、業務流程再造、信息化、供應鏈管理、即時制造、虛擬企業、敏捷制造等一系列與“時間”相關的技術。在這些技術中,工作研究是比較成熟的時間壓縮技術。家具企業應借鑒國內外先進行業在工作研究方面的成果,并將時間壓縮作為一種管理指導原則,將時間價值觀融入生產運作的全過程[38]»
工作研究是精益生產方式的基礎
在曰本,由工作研究派生出了定置管理;在工作研究的基礎上誕生了精益生產方式(精益生產又稱大野IE)。精益生產方式的實質就是福特式的作業流程加上泰勒式的科學管理(標準時間、標準作業)方法[34)。
工作研究是家具企業進行科學管理的必經之路,并為實施ERP、BPR等先進技術奠定基礎
對于企業管理來說,越基層的管理,科學成分就越多》通過工作研究可以正確設計、合理改善和評價作業系統,還可以培養員工IE精神、IE意識,提高工人素質、技能和產品質量。以標準時間可以作為正確核算企業生產工作量、分析產能、編制作業計劃、合理安排生產進程、滿足交貨期要求、計算各個崗位操作工人的需求量、調整勞動組織、正確計算勞動消耗、決定人機配比、確定機器利用率指標、產品成本和計件工資的依據。
在ERP系統中,工件在加工、裝配階段的提前期(即生產周期)可分為五類時間,即排隊時間(queuetime)、準備時間(set-uptime)、加工時間(runtime)、等待時間(waittime)和傳送時間(ntovetime),五類時間之和形成了加工件的生產周期工作研究的重點是通過方法研究和改進,進一步研究工件的準備與加工時間。20世紀我國一些制造企業應用MRP/ERP排出計劃的指導性差,實現率低,其原因之一就是工時定額不正確而導致提前期的不正確。目前我國部分家具企業也只是應用了ERP的部分模塊,上述現象被戲說為“沒有IE,ERP瘸腿”。
業務流程再造(BusinessProcessReengineering,BPR)是企業為了在衡量其績效的關鍵指標上取得顯著性的改善,而“對企業的核心業務流程(Process)進行根本性(Fundamental)再思考和徹底性(Radical)再設計,從而獲得在成本、質量、服務和速度等方面業績的戲劇性(Dramatic)改善”,使得企業能最大限度地適應以“顧客、競爭和變化”為特征的現代企業經營環境。它以作業流程為中心,將傳統的按勞動分工理論來組織生產的方式改變為按服務對象和業務流程組織生產的方式;變批量加工為單件服務;打破傳統的金字塔形組織結構,實行所謂的扁平化結構管理[401。
工作研究主要研究生產作業系統的改進,而流程再造針對整個企業的核心業務流程或某些存有重大問題的流程,涉及設計領域、生產領域、銷售領域、財務領域、組織結構、人力資源、高層戰略等方面。工作研究的目標是不斷提高企業作業系統的生產效率、保證產品質量、降低生產成本,而流程再造追求的是顧客滿意度、企業贏利能力等關鍵經營指標。但兩者的目的都是為了改進企業的管理現狀,在觀念、問題的發掘、分析方法與過程、遇到的阻力等方面也有共同之處[41]。工作研究的ECSR原則和5W1H提問技術對流程再造的根本性再思考、徹底性再設計都是值得借鑒的,而流程再造中的主要流程之一就是訂單落實流程,即從訂單到制造、再到交貨的流程。在流程再造中^流程負責人一•般負責生產線的工作#因此制造企業開展流程再造應從工作研究開始。
通過工作研究能夠提高家具設計水平,促進成組技術的研究和應用
家具造型設計、結構設計、工藝設計都影響著制造過程的效率和成本。通過工作研究,可以調查到有關產品和設備以及各個工步的分類和基本數據,這對改善工藝流程,減少設計錯誤,促進并行設計、“面向裝配、制造、檢驗、質量、拆卸、回收及服務的設計(DFX)”、標準化設計、成組技術(GT)等在家具業的應用具有重要意義,從而使家具設計人員也樹立“基于時間”、A服務現場”的思想,使設計與制造生產系統得到進一步優化。
本文試圖通過系統的理論研究與典型的實踐研究,形成板式家具生產系統現場工作研究的基本體系,著重研究工時定額的制定及應用,對于家具企業開展工作研究具有重要的指導意義。
本課題研究的內容與方法
本課趙的研究內容
一般來說.工作研究的基本內容包括方法研究(程序分析、操作分析、動作分析)和作業測定(工作抽樣、時間研究、預定時間標準、標準資料法)等。
曰科技連1E研究會將其中的方法研究分為如下兩個部分:
研究生產對象(物)在制造過程中的時空關系(廣義工序分析)„包括工序設計和工序分析。工序設計是指在事前確定制造工序的內容及其程序,實際就是工藝設計,或者工藝流程和工藝設計。工序分析是指了解生產對象(材料、零件)的變化與流轉狀態,即連續的工藝規程以及與此相關的某種時空條件;隨著對這方面工作方法的改進,在積累同生產計劃和各種控制方式有關的基礎資料的同時,還要進行每個工序的合理性和目的性分析,以及諸如接近于理想工作系統一類的基本研究。
研究勞動者(人)在生產過程中的作業操作(廣義作業分析)[42K包括操作分析和動作分析。
在當今復雜的生產環境條件下,不能孤立地進行方法研究和作業測定。本論文著眼于板式家具生產系統和生產戰略,通過初步分析工藝流程和成組技術,逐步聚焦于作業測定考慮到家具生產的特點和目前的研究狀況,本文未對預定時間標準加以研究。
結合具體情況,本文分為以下三個基本部分:
板式家具生產系統和生產戰略。包括板式家具生產特點、生產系統、生產過程、生產類型、生產率測定、生產戰略、產品與設計系統等,為開展工作研究奠定基礎。
方法研究。包括工藝流程及布局分析、試裝工序及產品質量分析、成組技術、人機關系等,是本文重要組成部分。
作業測定。包括作業測定基礎、工作抽樣、主要設備的時間研究及標準資料、工時動態評價與控制等,是本文的核心部分。
最后在研究的基礎上,進行總結和展望。
本琢趙的研究方法
科學的研究方法是由研究對象、物質手段、思維方法和理論工具四個基本要素組成的方法系統l43h1.4.2.1選取研究對象
選取某一在國內板式家具業中比較典型、先進的企業,進行深入的個案研究。通過調查等方法,發現和解決一些關鍵問題,處理好系統與局部的關系。同時放眼于國內整個板式家具行業,處理好個別與普遍的關系,
1.4.2.2研究的物質手段
物質手段是指在科學研究過程中使用的各種工具和儀器。可能不需要工具就能進行直觀的觀察和調查,查閱相關的文獻資料:在進行作業測定的時候則必須借助于一定的測定系統;為了更好地對所收集的材料進行加工,要借助于計算機系統•
觀察法
觀察指的是在對生產現象和過程不作干預或控制的情況下,進行有計劃、有目的的考察。通過一定的觀察方法,可以記錄工人現行的操作方法和工時消耗類別。
實驗法
實驗在此指的是利用各種儀器設備,在一定條件下對特定的生產活動進行觀測以及對實驗數據的處理,如工作抽樣、時間研究、建立標準資料等。
調査法
生產工人和基層管理者長期處在生產活動的第一線,有著豐富的經驗知識。因此,調查是收集材料的好方法。通過調査能夠集思廣益,完善流程分析法(ECRS原則)、多層次提問分析法(5W1H),從而達到研究的目的。
文獻資料研究法
進行人機操作分析和時間研究,必須査閱生產企業的設備資料。即便是全新的課題,也要了解它和已有知識理論之間的關系。
1.4.2.3思維方法
思維加工的形式就是思維過程中所使用的概念、判斷、推理等,思維方法指的是歸納和演繹、分析和綜合、比較和類比等邏輯方法。
歸納與演繹
歸納是從個別到一般,以若干特殊場合中的情況為前提推斷出一般原理、•原則等;是在觀察、實驗、收集和整理大量材料的基礎上,借助于數學方法進行抽象概括,找出普遍原理或得出經驗公式。演繹是從一般到個別,即以一般原理、原則、定理等為前提推論到某個特殊的場合,從而作出結論》
分析與綜合
分析是將研究對象分解為若干部分、若干層次或零部件,再逐步進行具體研究,包括定性分析、定量分析、因果分析、數學分析等。綜合是把研究對象的各個部分、各個方面、各個因素的性盾、特點聯系起來進行考慮,從整體上認識和把握研究對象的性質和規律。
比較與類比
比較法是設法找出研究對象的相似性和差異性。類比法是用已知的現象和過程同未知的現象和過程相比較,尋找其共同或相似點,然后進行推測*通過借鑒和移植,可以取長補短,有機結合,進行創新[44]。
1.4.2.4理論基礎
(1)系統科學
應用系統科學的思想和方法考察有關對象的整體性,是一種科學的研究方法。它以系統整體為研究的出發點,綜合應用現代科技,綜合地、定量地考察系統與要素、要素與要素、系統與環境之間的關系,從而達到最佳目標。
(2)人機工程學(Ergonomics)
人機工程學是工作研究的重要學科基礎之一。它是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素;研究人和機器及環境的相亙作用;研究在工作中、家庭生活中與休閑時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學科^
在家具設計與制造中,人機系統可以分為兩個方面;
①人(家具使用者)-家具-藏品-室內環境系統•
②人(生產工人)-機器-物料•生產環境系統(
這兩個系統并不是相互隔離的,如一位封邊工人在考慮工件的封邊順序時就考慮了零件的使用情況。工作研究的基礎主要是人(生產工人)-機器-物料-生產環境系統。
C3)工業工程(IndustrialEngineering,IE)
根據美國工業工程師協會(AIIE)1955年提出而后經過修訂的定義,“工業工程是對人員、物料、設備、能源和信息所組成的集成系統進行設計、改善和實施的一門學科。它綜合運用數學、物理學和社會科學方面的專門知識和技術,以及工程分析和設計的原理和方法,對該系統所取得的成果進行確定、預測和評價”。1451
1989年AIIE對工業工程進行了重新定義,指出工並工程是“實現規劃、設計、實施f管理生產和服務(保證功能、可靠性、可維修性、日程計劃與成本控制)系統的帶頭職A。這些系統可能是由社會技術,通過產品的生命周期、服務或程序,完成人員、信息、原料、設備、工藝和能源的集成”。其目標為“達到盈利、效率、效益、適宜性、責任、質量、產品與服務的連續改善”,所用的知識和方法“涉及到人因和社會科學(包括經濟學)、計算機科學、基礎科學、管理科學、通訊技術、物理學、行為學、數學、統計學、組織學和倫理學”146]。
工作研究是工業工程的經典內容。工業工程是企業生產管理的支持性知識體系。
勞動管理
勞動(人事)管理是有關合理組織社會勞動和調整勞動者參加社會勞動過程的相互關系的各項管理工作的總稱。它是通過創造良好的工作環境和條件、進行科學的勞動分工、協作和組織,以及招聘、培養、定額、定員、保險、福利、獎勵等一系列科學活動,達到充分調動勞動者生產積極性和創造力,最大限度地提高勞動生產率的目的[4\
生產管理(Production Management)
生產管理分三個層次,即戰略級、管理級和作業級*廣義的生產管理是指有效利用生產資源,對企業內部生產系統進行決策、計劃、組織、協調、控制,以保證生產出滿足需要的產品或服務,全面提高經濟效益。狹義的生產管理是以生產或服務過程為對象的管理,例如企業生產技術準備、生產過程組織、生產計劃、作業計劃、生產調度、生產進度控制、在制品管理、質量管理等
生產管理、工業工程和勞動管理都是由泰勒的科學管理發展起來的,它們有共同的研究對象一^生產系統,具有共同的努力方向~提高生產率,具有共同的價值理念——不斷進取、追求完美。生產管理是站在決策性管理者的角度,更注重系統的有效性和應變能力;工業工程則以工程師或實現者的角度,更注重效率及方法改進;勞動管理更多地以執行性管理者的角度來實現其宗旨;而工作研究是它們的共同財富和發源地。
精益生產(Lean Production,LP)
精益生產方式是指用多種現代管理手段和方法,以社會需求為依據,以充分發揮人的作用為根本,有效配置和合理使用企業資源,最大限度地為企業謀求經濟效益的一種新型生產方式。它以最小的投入取得最大的產出;快速設計,即時制造;以最低的成本、合理的價格進行銷售;以全面、靈活、優質、豐富的花色品種為用戶提供滿意的服務;把成果落實到經濟效益上。精益生產要求全面變革管理的思想、組織、制度、標準、方法、手段及行為,從而使企業管理由量變到質變。與泰勒方式有所不同,在生產組織上它不是強調過細的分工,而是強調企業各部門之間相互密切合作的綜合集成。
工作研究是精益生產的基礎,但家具業進行工作研究應從精益生產中汲取營養。
木質家具制造工藝學(Wood-based FurnitureManufacturingTechnology)
木質家具生產工藝學是以木質家具及其生產工藝為主要研究對象,以“材料——結構——工藝(設備)^裝飾裝配”為主要研究路線,科學系統地闡述木質家具生產工藝過程的基本原理、典型工藝及質量保證措施和研究木質家具生產中有關工藝問題的一門學科[49]。除此之外,家具設計與制圖知識也是重要的研究基礎。
數學與統計學
數學是進行定量分析的工具。在工作抽樣、時間研究、標準資料制定時,要用到概率論與數理統計及回歸分析等有關知識。
成組技術(GroupTechnology,GT)
成組技術的概念和內涵是在發展的,人們可以從設計、制造和管理等角度去理解和應用它。成組技術應用于制造方面一般稱為成組加工或“零件族制造”,它力圖按照零件設計與制造的相似性,去分析和處理有關的零件系列及其相應的工藝過程,以便以“族”或“組”為基礎組織生產,從而把大批量生產的某些優點擴展到中小批量生產中去15G]。
分類編碼是成組技術的基礎和核心,也是編制時間標準資料的需要。工業分類是“將同一個商業或機關的相關組成元素相聯系的專門數據,按照邏輯的、有規律的等級關系組織起來,從而使相似物根據它們的相似性歸在一起,然后根據它們的主要差別分開來的~種技術。工業“代碼是一個或更多的符號,對其任意給定了一定的含義和排列,這些符號可以交流專門的信息和情報”,而編碼則是“根據規定的方法,用標準的格式,將信息和(或)數據譯成某個編碼系統的符號”151]。
分類和編碼應遵循一定的原則。分類應包容所有現存數據項目并可接受必要的新項目;以明確規定的參數將不相似的項目互相排除;以易識別的永久性特征為基礎,零件的用途、結構改變的信息、加工方法等不是永久信息;從用戶的觀點出發。工業代碼的符號串不應超過5個符號而不斷開,以免短時記憶引起錯誤;標識代碼的長度和樣式應當固定;全數字代碼產生的錯誤最少:如果字母部分的碼位是固定的,并用來隔開數字串’那么字母與數字復合的代碼是可以接受的。
板式家具生產中已在初步應用成組技術,工作研究與成組技術關系密切。“只有當我們學會分類和編碼、簡化和標準化,才會出現任何真正科學的管理”(MotrisL.Cooke,莫里斯)本文將在工時消耗分類、時間標準資料及板式零部件的成組技術方面初步探討分類和編碼。
工業工程、精益生產、成組技術、業務流程再造、ERP等都屬于先進制造技術的范疇。先進制造技術(advancedmanufacturingtechnology)是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體,用于設計、制造和管理的技術、裝備和系統的總稱,它還包括計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工藝過程設計(CAPP)、計算機輔助制造(CAM),計算機輔助工程(CAE)、并行工程(CE)、數控技術(NC/CNC/DNC),計算機集成制造系統(CIMS)、柔性制造系統(FMS)、準時化生產(JIT)、敏捷制造(AMK大規模定制(MC)、虛擬制造(VM)、綠色制造(GM)、管理信息系統(MIS)、產品數據管理(PDM)、條形碼技術(BCT)、產品全壽命周期管理(PLM)、全面質量管理(TQM)、客戶關系管理(CRM)、供應鏈管理(SCM)等工作研究是在一定技術條件下進行的,進一步開展工作研究必然要求處理好它與先進制造技術的某種關系